Amikor a jelen gazdasági válság hatásait böngésszük, nyilvánvaló, hogy a minden amit pénzből finanszíroznak (vagyis kb. minden), előbb-utóbb érintett lesz. Nem meglepő, hogy nincs ezzel másképp a tudomány, pontosabban a tudományfinanszírozás sem.

Nem csak mert sok helyen, a nadrágszorításba az állami K+F támogatás megvágása bőven belefér (persze, ugyanígy a stimulusuba, ha telik rá, is beleférhet az erőteljes támogatása), hanem mert a magánszférából érkező pénz, származzon az nagyvállalatok fejlesztési alapjából, magánalapítványok befektetési tőkéjéből, vagy magánegyetemek támogatási kereteiből, is elapadóban van Bernie Madoff piramisjétéka, ill. általában a sub-prime körüli stiklik miatt.

Így igazából, ha a jövőjükért aggódó kutatókat látunk valahol az talán nem is annyira különleges. Pedig kicsit az, ugyanis számukra (pontosabban az amerikai kollegák számára) a gondok jóval korábban kezdődtek. A Clinton éra bőkezű adakozása nyomán az élettudományokkal foglalkoz laborok száma vadul növekedni kezdett. A több labor több eredményt, és gyorsabb haladást jelentett, és egyben még több eljövendő kutató (posztdok és PhD hallgató) számára biztosított képzést. Csakhogy a Bush adminisztráció prioritásai nem estek egybe elődjeiével, így, bár a ráfordított költség összege nem csökkent, de nem is növekedett tovább.

Pontosan ennyi éve született Abraham Lincoln, ill. számunkra egyáltalán nem elhanyagolható módon, bizonyos Charles Darwin is.

Előbbiről az Economist archívumában olvashatunk érdekeseket, míg Darwin apropóján a következő gyorsan összedobott "olvasólistát" tudjuk ajánlani:

• Evolution: Education and Outreach: Darwin különszám
• Nature: Darwin 200 (különkiadás)
• New York Times cikkek (és interaktív A fajok eredete)
• a korábban már említett BBC különoldat
• Darwin-online

És persze, akinek sok ideje van és lehetősége van rá, látogasson meg egy előadást.

A kapuban levő Darwin bicentenárium alkalmából a BBC egész jó kis tematikus oldalt hozott létre. Sajnos a programok többsége csak az iPlayer-rendszer keretén belül (és ebből kifolyólag kizárólag az Egyesült Királyságban) érhető hivatalosan el, de azért néhány már felkerül a YouTube-ra is. És mi is lenne jobb kedvcsináló, mint amikor David Attenborough beszél Darwin örökségéről. 

(A többi rész: 2., 3., 4., 5., 6.).

A klímaváltozás kellemetlen igazságai közül az egyik az, hogy minél később lépünk, annál nehezebb megállítani. Nem pusztán azért, mert a folyamat egy későbbi fázisig jut el, hanem azért is, mert számos jelenség öngerjesztővé válik. Az egyik klasszikus példa az albedó hatás: ez a Föld elektromágneses sugárzás-visszaverő képességét jelöli, ami azért fontos, mert a visszavert sugár értelemszerűen nem melegíti a földet. Bolygónk legjelentősebb "visszaverő" területei a folyamatosan hóval borított sarkok, ezért is különösen nagy gond, hogy ezek az égövek melegednek a leggyorsabban. A sarki területek vesztése pedig a melegedés gyorsulásához vezet, hiszen csökken a Föld albedója, kevesebb sugárzás verődik vissza.

A helyzet nagyon is a mitikus ördögi körre emlékeztet, amiből nem lehet kitörni … hacsak mi magunk valamiképpen nem teszünk ellene. Ebből a megfontolásból ered az elmúlt évek kiadós brainstormingja az ún. "geoengineering" területén. Ezek a projectek masszív emberi beavatkozások révén növelnék meg a légkörből megkötődő CO₂ mennyiséget, vagy épp az albedót – utóbbit a légkör felső rétegeibe szétszórt szulfát részecskék segítségével. Anyagi korlátok mellett az is az ilyen megközelítések ellen szól egyelőre, hogy a kezdeti lelkesedést a későbbi hatástanulmányok nem támasztották alá. A napokban azonban az albedó-növelésre egy új, szellemes megoldás látott napvilágot.

A lényeg röviden az, hogy ha mindazoknak a területeknek, ahol kultúrnövényeket termelünk megnöveljük a visszaverődési képességét, azzal szignifikáns hőmérséklet csökkenést érhetünk el, különösen a mérsékelt égövön (lásd csatolt térképeket). Ehhez "mindössze" arra van szükség, hogy az említett növényeknek megnöveljük a leveleiben a viaszmennyiséget és/vagy a levélzet alakját megváltoztassuk. Előbbi általában a levél színének világosulását eredményezi, ami enyhén növeli a visszaverőképességet, míg utóbbi maximalizáhatja a levélfelületet. Néhány gabonafajta, pl. rozs, ill kukorica esetén ismertek olyan természetes mutánsok, amelyek ezt érik el bizonyos mértékig, ugyanakkor ez tipikusan olyan jelenség, ahol a mesterséges módosításokkal célzottan, gyorsabban, erőteljesebb hatást lehetne elérni. Persze, hogy egyáltalán ezt megvizsgáljuk, ahhoz azt kellene eldönetni,  nem jött-e végre el az ideje, hogy a genetikai módosítást továbbra ne tabuként kezeljük, hanem végre értelmesen vitatkozzunk róla…

Ridgwell A, Singarayer JS, Hetherington AM, Valdes PJ. (2009) Tackling regional climate change by leaf albedo bio-geoengineering. Curr. Biol. 19(2): 146-150.

A tehetségtelen, B-film rendezők kedvelt húzása, hogy egy óriási prehistorikus bestiát engednek a mit sem sejtő emberekre, majd kiszámíthatóan klisés helyzetek sorozatát futtatva próbálják (általában sikertelenül) a totális érdektelenségtől megmenteni a filmjüket. Nem volt ez alól kivétel a '97-es Anaconda sem, ahol a JLo és IceCube által rendkívül hitelesen alakított NatGeo csoport probál néhány nagyra nőtt kígyót becserkészni.

Retrospektíve annyit elmondhatunk, hogy legalább az ötlet nem volt teljesen fiktív, hiszen a jelek szerint Dél Amerika őserdeiben egykor valóban éltek hatalmas óriáskígyók. Kolumbia Guajira félszigetén leltek egy eddig ismeretlen boafaj maradványaira, ami mellett a nemzettség többi tagja, a szó szoros értelmében eltörpül. A képen a Titanoboa cerrejonensis csigolyája mellett egy mai, 3.4 m hosszú Boa constrictor csigolyája látható, így az egykorélt boa óriás simán 13 m közeli hosszal büszkélkedhetett.

Ami, sok egyéb szempont mellett, azért is figyelemreméltó, mert a kígyók hidegvérűek. Így ahhoz, hogy aktív életet élhessenek, a környező hőmérséklet bizonyos érték felett kell maradnia. És minél nagyobb az állat, annál magasabb ez a hőmérséklet.

A Titanoboa esetében, ez kb évi 30-34 °C körüli átlagott jelentett, ami lényegesen magasabb, mint a környék mai (egyébként azért alacsonynak nem mondható) hőmérséklete. Mivel más forrásokból tudjuk, hogy ekkortájt a környék légkörének CO₂ koncentrációja 2000 ppm körül mozoghatott, azt is jelenti egyben ez a megfigyelés, hogy a trópusok termosztát képességét, vagyis hőmérsékleti pufferkapacitását általában túlbecsüljük. Amikor megnő a légkörben a üvegház-gázok koncentrációja, nemcsak a sarkokon változik meredek ütemben a hőmérséklet, de más égöveken is.

És hogy hol ki és mi tud alkalmazkodni egy ilyen változáshoz, az egy olyan talány, amire sajnos hamarabb kaphatunk választ, mint egyébként szeretnénk. 

Head JJ, Bloch JI, Hastings AK, Bourque JR, Cadena EA, et al. (2009) Giant boid snake from the Palaeocene neotropics reveals hotter past equatorial temperatures. Nature 457: 715-717.

A kreacionisták kiirthatatlan, de aszolút hamis mémjei közül az egyik azt hivatott tényként beállítani, hogy az evolúció elfogadása, a valamiféleképpen különösen széles terepet nyitott a rasszizmusnak. Igaz, hogy rasszizmus már bőven Darwin előtt is létezett, és nyilván az Egyesült Államok szegregált déli államaiban sem "A fajok eredetével" a hónuk alatt rohangáltak a jóemberek, dehát a tények, mint tudjuk szinte sosem aggasztják a morálra elvi szinten nagyon kényes Teremtés-hívőket.

Az említett mémnek létezik egy olyan formája, amely, elsősorban kiragadott idézetek segítségével, személyesen Darwint állítja be rasszistának. Az idézetek valósak, de ettől még természetesen messze nem a komplex valóságot mutatják be. Ennek apropóján jelent meg Darwin két életrajzírójának, Adrian Desmond-nak, és James Morre-nak a legújabb könyve:
Darwin's Sacred Cause: Race, Slavery and the Quest for Human Origins ( rövid összefoglaló a Prospect-ben).

Darwin családjának anyai ága (amelyik felesége családja is egyben) az angol rabszolgaság-ellenes, abolicionista mozgalom egyik fő támogatója volt. A Wedgewood-ok, készítették a "Társaság A Rabszolgakereskedelem Eltörléséért" kitűzőit, anyagilag támogatták a mozgalom egyik vezéregyéniségét, Thomas Clarkson-t, és segítették a felszabadított rabszolgák visszatelepülését Afrikába. Mindez nem kerülte el az ifjú Darwin figyelmét, aki Edinburghi tanulmányi során került baráti kapcsolatba egy bizonyos John Edmonstonnal. Edmonston, aki felszabadított guyanai rabszolga volt, hosszú téli órákon át madártömésre oktatta a fiatal Charlest. Kettejük kapcsolata több volt egyszerű tanító-diák viszonynál: később Darwin a "bizalmasaként" hivatkozott Johnra.    

Mint saját feljegyzéseiből is kiderül, világkörüli útja során Darwin-t eléggé megrázta a rabszolgatartók kegyetlenkedése, különösen Brazíliában. Ekkor érhetett meg benne a gondolat, amit expliciten ugyan sosem írt le hivatalos műveiben, de feljegyzéseiben tesz rá utazást, hogy bebizonyítja, a "feketék" és "fehérek"  ugyanazon emberi fajhoz tartoznak, és nem külön fajokat alkotnak, ahogy korának rasszistái állították előszeretettel.

Az emberi rasszok közeli rokonsága és egyenlősége így valójában, Desmondék szerint, koránt sem az evolúciós gondolat apropóján jelent meg Darwin munkjában. Épp fordítva, még mielőtt kialakult volna a darwinizmus teljes logikai struktúrája, szerzőjének gondolatai közé már beküzdötte magát a meggyőződés.

A sors különös iróniája így, hogy évekkel később, amint épp remetei magányában Malthus szelekciós elméletét igyekezett saját gondolatmenetébe belecsiszolni, szembesülve a gyarmatosítók népirtásaival, Darwin ezeket a mészárlásokat hajlamos lett "természetes" folyamatokként elfogadni. Megöregedve Darwin elvesztette fiatalkori kontrarianusságát, s ha nem is fordult szembe teljesen egykori magával, trendkövetőbb lett. Elfogadta a "fehérek" morális, intellektuális fölényét és közben észre sem vette, hogy ugyanolyan értékelést vezet be kulturális téren, mint amilyen ellen biológiai vonatkozásban maga is kikelt.

Desmond szerint ugyan könnyű a szociál-darwinizmus felelősségét teljesen Herbert Spencer-re kenni, akit mellesleg Darwin eléggé lenézett, a valóság azonban árnyaltabb. Az idősebb Darwin számára a spenceri világ kegyetlensége a természet része lett. S ha igazán meg akarjuk érteni az életművet ezt el kell fogadni. Newton alkimista szeánszai, vagy Darwin kolonializmussal szemben elnéző magatartása, egy-egy ragyogó elme árnyoldalát jelentik. Azt, hogy valódi emberek voltak és néha tévedtek.   

A sáskajárás nemcsak azért figyelemre méltó jelenség, mert iszonyatos gazdasági kárt tud okozni, hanem azért is, mert egészen radikális élettani és viselkedésbeli változásokkal jár sáskák számára.

Például, az éppen nem "bandázó" sivatagi sáska (Schistocerca gregaria) színezetében teljesen elüt bibiai csapásként jeleskedő gajtársaitól: viszonylag egyszerű zöld színe van, mint a legtöbb mezei sáskának, és kifejezetten szeret egyedül lenni ("solitarious phase). Olyannyira, hogy ha egy üvegketrecbe helyezzük, aminek a bal falához több másik sáskát helyezünk, akkor a lehető legrövidebb úton, az akvárium tőlük legtávolabb levő sarkába távozik (B).

Ha azonban folyamatosan társaságra van kényszerítve, egyszer csak "bekattan" valami a rovar idegrendszerében, s hirtelen igencsak lelkes "társas lénnyé" ("gregarious phase") változik. A fent említett kísérletben már nem elfut társaitól, hanem kifejezetten keresni fogja társaságukat.

A többi sáska látványa, szaga, vagy a velük való folyamatos érintkezés válthatja ki ezt az átvedlést (C), amit kivételesen szószerint kell érteni: ugyan a viselkedésbeli változás az első jel, de ezt a következő hetekben számos vedlésen megy keresztül az egyed, amelyek során a kezedeti zöld színről a sáska fokozatosan az agresszívebb fekete-sárga kombinációra vált (A). (Ez a jelenség, amikor egyetlen genom, a környezettől függően, különböző kinézeteket tud kódolni az ún. fenotipikus plaszticitás, amiről korábban már röviden volt szó.)

A kérdés tehát adott: mi történik az idegrendszerben, mitől kattan be a rovar? A University of Oxford kutatói (akiknek munkájáról itt egy korábbi NatGeo video) arra figyeltek fel, hogy a társas életmód következtében erősen megnő egy szerotonin nevű neurotranszmitter koncentrációja a sáskák idegrendszerében. Természetesen nem csak ennek az egy molekulának a mennyisége változik, így ahhoz, hogy ok-okozati összefüggésbe lehessen hozni a változás egészével, előbb nem árt néhány kísérletet végezni.

Ha a magányosan élő sáskákat szerotoninnal kezdték kezelni, hirtelen szignifikáns mennyiségük "társas" viselkedésre váltott (míg a nem kezelt csoportban ilyesmi szinte soha nem fordult elő) (A). Sőt, a fordítottja is igaz: ha a társas életre kondicionált sáskákat, a kondicionálás előtt egy szerotonin antagonistával (AMTP) kezelték, a kúra végén jelentős hányaduk maradt "magányos vadász", ellentétben nem kezelt társaikkal.

Azaz a szerotonin koncentrációjának növekedése, úgy tűnik, egyszerre szükséges és elégséges feltétele a sáskák "bekattanásának". (Valószínűleg vele párhuzamosan még más faktorok is hatnak, de az adatok alapján ez a neurotranszmitter az egyik legfőbb elem.) Felhasználhatjuk-e mindezt a sáskajárások megelőzésére? Elméletileg persze, nagyon is, de a gyakorlatban azért néhány akadályt le kell küzdeni. 

Először is a szerotonin az állatvilág egyik legelterjedtebb neurotranszmittere. Így aztán nem lehet egy hatalmas területen orrba-szájba szerotonin- anatgonistákat csak úgy szétszórni, mert annak más fajokra nézve is súlyos következményei lennének. A szerotonin jelátvitelt így csak a sáskák saját szerotonin-receptorának specifikus gátlásával lehetne biztonságosan megszakítani, de a folyamatban szerepet játszó receptort még nem azonosították. A másik gond pedig az, hogy a kezelésnek igencsak lokalizáltnak kell lennie, amihez viszont folyamatosan monitorozni kell az egyes sáskapopulációkat, és ott és akkor kell sürgősen beavatkozni, ahol és amikor az első csoportok elkezdenek "bekattanni". Ez technikailag ugyan talán ma már nem lehetetlen, de azért nem is triviális.

Anstey ML, Rogers SM, Ott SR, Burrows M, Simpson SJ. (2009) Serotonin mediates behavioral gregarization underlying swarm formation in desert locusts. Science 323: 627-630.

A közvetlen és közvetett emberi, azaz antropogén hatások mára mind-mind az evolúció jelentős hajtóereivé váltak. 

Triviálisan hangzik, de kevés szisztematikus tanulmány születtet a témáról. Egyedi eseteket (mint a halak esetében, a lehalászás miatt az egyre korábbra tolódó ivarérettség) már ismertünk, ám a napokban megjelent, összesítő PNAS cikkhez hasonlóra még nem nagyon volt példa.

Ebben 40 olyan rendszert vizsgáltak, ahol az ember ragadozóként viselkedik (pl. halászat), összevetve 20 teljesen természetes rendszerrel, illetve 25 olyannal, ahol közvetett emberi hatás érvényesül. Az emberi befolyás (közvetlen vagy sem) alatt álló rendszerek élőközösségében az evolúciós változás 2-3x gyorsabb ütemben zajlik, mint az érintetlen közösségekben (a grafikonon a változást "Darwin"-ban mérik, amely mértékegység Haldane nevéhez fűződik). Azaz, az emberekkel való interakció felörgette a változás kényszerét. Ennek pedig komoly hatásai lesznek, a szóbanforgó fajok életének minden elemére vonatkozóan. Pl. a korábbi életkorra tolódó szaporodás egyes halfajok esetén, csak azt a realitást tükrözi, hogy idősebb korban már nem lesz alkalmuk utódokat nemzeni, mert egy szupermarket fagyasztott-áru részlege nem ideális közeg erre. Ugyanakkor ez nem egz abszolút optimum. Kényszermegoldás, ami természetes körülmények között aligha maradhatna fenn, ui. egyszersmind ez alacsonyabb termékenységgel jár.

Tanulság, már ha lehet ilyesmiről a cikk kapcsán beszélni, az, hogy nem azért hal ki egyre több faj, mert nem is próbálkozik az általunk diktált valósághoz alkalmazkodni, hanem mert egy idő után (ilyen ütemben) képtelen erre.

Darimont CT, Carlson SM, Kinnison MT, Paquet PC, Reimchen TE, Wilmers CC. (2009) Human predators outpace other agents of trait change in the wild. PNAS 106(3): 952-954.

Ha az evolúció valóban a fittebb génkészlet túléléséről szól, és a fitneszt az utódok (és az ő utódaik) számában mérjük, akkor elég logikusnak tűnik, az a következtetés, hogy azokban a fajokban, ahol több hím is verseng egy-egy nőstény kegyéért, mozgékonyabb hímivarsejtek alakulnak ki.

Tesztelni azért nehezebb a dolgot, de nem lehetetlen – ausztrál és kanadai kutatók egy csoportja a Tanganyika tóban élő bölcsőszájú halakat kezdték vizsgálni e célból.   

Az Afrikai Nagy Tavak bölcsőszájú populációi elsőrendű alanyai mindenféle evolúciós vizsgálatoknak (lásd még itt és itt), mivel az itt élő kb. 400 faj egyetlen közös ősből alakult ki, az elmúlt 700.000 év során. Ez alatt a halak a legváltozatosabb élőhelyekhez alkalmazkodtak, különleges színezeteket, vagy épp különböző párzási szokásokat alakítva ki. Ennek megfelelően találunk teljesen monogám fajokat és teljesen polygyn ("többférjű") fajokat is. S mivel molekuláris markerekkel mára eléggé feltárták az egyes fajok rokonsági viszonyait, arra is következtetni lehet, hogy mi volt a tó ősi bölcsőszájú populációjának a viselkedési mintázat.

Huszonhat, különböző faj hímjeinek vizsgálata után két fő következtetést lehetett levonni: egyrészt a ledérebb nőstényekkel rendelkező fajok esetében, nagyobb és gyorsabb spermiumok figyelhetőek meg, mint a monogám halfajoknál. Másrészt, feltehetőleg, az ősi állapot a kisebb és lassabb spermium volt, s valóban a verseny, a szelekció következtében alakultak ki a nagyobb és agilisebb ivarsejtek.

A következtetések nemcsak a halak szempontjából érdekesek: a főemlősök esetében is gyorsabbak spermiumok azokban a fajokban, ahol nagyobb a promiszkuitás.

Fitzpatrick JL, Montgomerie R, Desjardins JK, Stiver KA, Kolm N, Balshine S. (2009) Female promiscuity promotes the evolution of faster sperm in cichlid fishes. PNAS 106: 952-954.

Felkeresnél-e, nyájas olvasó, olyan céget, amely így hirdeti magát: "vállakozásunk kellemes környezetben történő lábnyomkodás után tetemes összegű számlát állít ki"? És vajon, ha a következő módon hirdeti magát:

"A talp bőrének szükség szerinti megtisztítása után a vizsgáló a
pácienssel szemben, ülve foglal helyet, hogy mindkét kezével és
ujjaival a legteljesebb mértékben hozzáférjen a talphoz. […] A kezdeti
diagnosztika első lépése közül a szimpatikus ganglionok pontjainak,
majd a központi idegrendszeri leképeződés vizsgálata, kezdve a talamus [sic],
az agytörzsi retikuláris résztől, nyúltvelő, kisagy, egyensúlyszerv és
ezeken a pontokon végighaladva, következik a hipotalanusz [sic], hipofízis,
hippocampus feltételezett kivetülése. Elsősorban azokat a pontokat
érintjük, ahol a pont érzékenységet jelez és a paciens panaszként éli
át, a vizsgáló pedig különböző lerakódásként, anyagtömörülésként
érzékeli /nagyság, keménység, forma/. A diagnosztika során általában a
jobb kéz mutatóujjának középpercét használjuk, annak háti felszínével
haladunk pontról pontra."

Bár remélem, hogy a válasz ismét nem, az igazság az, hogy az emberek nagy többsége ilyenkor igencsak elbizonytalanodik. Olyannyira, hogy Dr. Vargha Zoltán PhD-nek, és ki tudja hány szakmabeliének remek megélhetést biztosít éveken át, noha a fenti két idézet tartalmilag ugyanazt a tevékenységet írja le.

A laikusok számára ugyanis van valami roppant vonzó az általuk értelmezhetetlen szakszavakban, valami furcsa bizalmat adnak ezek (és különösen az idegrendszer belekeverése) olyan dolgoknak is, amelyektől egyébként ösztönösen tartózkodnának. Egy tavaly megjelent cikk kvantifikálja is ezt a megfigyelést, érdekes eredményekkel.

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →